基于NAPA大寬深比船舶總縱強(qiáng)度計(jì)算程序系統(tǒng)研究.pdf

1、長(zhǎng)期以來(lái)，民船的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和強(qiáng)度校核主要以各船級(jí)社頒布的有關(guān)規(guī)范為依據(jù)?，F(xiàn)有的規(guī)范仍以船舶建造經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)，是基于許用應(yīng)力的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法，這種方法簡(jiǎn)單、迅捷、實(shí)用，特別適用于常規(guī)船舶，至今尚具有很大意義。隨著船舶尺度的增大以及新船型的開(kāi)發(fā)，世界各國(guó)的船級(jí)社都在尋找既先進(jìn)科學(xué)又合理可靠的新的設(shè)計(jì)方法——船舶結(jié)構(gòu)強(qiáng)度直接計(jì)算法，中國(guó)船級(jí)社也頒布了《船體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度直接計(jì)算指南》。 通常，對(duì)規(guī)范尺度范圍內(nèi)的常規(guī)船舶靜水載荷的計(jì)算一般以型船法和

2、近似計(jì)算法，波浪載荷的計(jì)算是用IACS統(tǒng)一計(jì)算公式。對(duì)于大寬深比（B/D>2.5）這類(lèi)超過(guò)規(guī)范尺度范圍的船舶，船舶靜水載荷仍沿用上述方法確定，但對(duì)波浪載荷需要進(jìn)行直接計(jì)算。 就波浪載荷而言，各國(guó)船級(jí)社都在其船體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度直接計(jì)算中有專(zhuān)門(mén)的指導(dǎo)方法和相應(yīng)的計(jì)算程序分析系統(tǒng)，如：中國(guó)船級(jí)社（CCS）的COMPASS系統(tǒng)，美國(guó)船級(jí)社（ABS）的SCORES以及挪威船級(jí)社(DNV)的SESAM等。 芬蘭NAPA軟件在船舶設(shè)計(jì)中廣泛

3、使用，利用NAPA建立船舶幾何模型后，施加波浪要素，可進(jìn)行波浪載荷分析，但其有一定的局限性，NAPA只是一個(gè)功能強(qiáng)大的船舶初步設(shè)計(jì)專(zhuān)用軟件，在結(jié)構(gòu)強(qiáng)度計(jì)算分析方面沒(méi)有得到很好的體現(xiàn)，沒(méi)有獨(dú)立的總縱強(qiáng)度分析模塊。 本文編制的軟件系統(tǒng)以Visual Basic 6.0程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，MS-Access為主要數(shù)據(jù)庫(kù)，用ADO數(shù)據(jù)庫(kù)訪(fǎng)問(wèn)技術(shù)，深入分析NAPA軟件，將系統(tǒng)與NAPA軟件相結(jié)合，利用其強(qiáng)大的三維型線(xiàn)設(shè)計(jì)功能，完成軟件建模和載荷

4、加載，開(kāi)發(fā)面向工程實(shí)際需要的大寬深比船舶總縱強(qiáng)度的計(jì)算系統(tǒng)。 通過(guò)一年多的分析研究，本文基本上達(dá)到了預(yù)定的目標(biāo)。本文以大寬深比船舶為研究對(duì)象，根據(jù)梁理論基本原理，介紹了基于船舶設(shè)計(jì)軟件NAPA分析大寬深比船舶總縱強(qiáng)度計(jì)算方法和步驟，開(kāi)發(fā)一套基于NAPA大寬深比船舶總縱強(qiáng)度計(jì)算系統(tǒng)。 主要工作和結(jié)論如下： （1）型值建模通過(guò)直接讀取型值表，自動(dòng)生成NAPA的建模語(yǔ)句，只需做些局部修改，大大減少NAPA建立船模的工作

5、量，提高設(shè)計(jì)效率。 （2）計(jì)算出剖面幾何特性，并按CCS《鋼質(zhì)海船入級(jí)規(guī)范》進(jìn)行校核，建立NAPA軟件與程序系統(tǒng)的數(shù)據(jù)接口，將彎矩和剪力數(shù)據(jù)存放到數(shù)據(jù)庫(kù)中，系統(tǒng)調(diào)用數(shù)據(jù)庫(kù)，動(dòng)態(tài)生成剪力彎矩曲線(xiàn)圖，計(jì)算出全船最大剪力和彎矩，并結(jié)合剖面模數(shù)校核彎曲強(qiáng)度和剪切強(qiáng)度，輸出結(jié)果，生成總縱強(qiáng)度計(jì)算書(shū)。 （3）通過(guò)對(duì)實(shí)船的分析，與傳統(tǒng)計(jì)算結(jié)果比較，用NAPA軟件建立船舶模型計(jì)算總縱強(qiáng)度的應(yīng)力值略小于傳統(tǒng)方法計(jì)算值，這是由于傳統(tǒng)方法計(jì)算

6、彎矩是取包絡(luò)線(xiàn)，取各種載況在靜水、中拱、中垂下的最大值，而這些最大值并不是同時(shí)出現(xiàn)。而NAPA是直接計(jì)算各種工況在靜水、中拱、中垂中彎矩的最大值，其數(shù)值更能反映真實(shí)情況。 （4）系統(tǒng)界面友好，各種數(shù)據(jù)均可從窗口輸入或修改，多層窗口設(shè)計(jì)，供用戶(hù)操作，管理簡(jiǎn)便，便于維護(hù)、修改和貯存，本系統(tǒng)設(shè)計(jì)基本上達(dá)到了預(yù)定的目標(biāo)，提高船舶設(shè)計(jì)者的工作效率。 （5）利用NAPA建模分析船舶的總縱強(qiáng)度是可行的。通過(guò)改變波浪運(yùn)動(dòng)方向與船舶行駛方